JPH0538555U - スイツチ試験器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この考案は、機械式スイッチを正確に試験でき
るようにすることを目的とする。 【構成】 この考案は、特性を測定すべき機械式スイッ
チを押圧する可動部材１と、この可動部材１を駆動する
アクチュエータ２と、可動部材１の位置を検出する位置
検出器３と、位置指令に基づいてアクチュエータ２を駆
動し位置検出器３の位置検出信号がフィードバックされ
るサーボ系４と、位置検出器３の位置検出信号から機械
式スイッチの動きの変化を求めてこの動きの変化により
機械式スイッチの特性を定量的に測定するスイッチ特性
測定手段５とを備えたものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は機械式スイッチのクリック感等の特性を定量的に測定するスイッチ試 験器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

機械式スイッチは種類が色々あり、重さが種類により異なってクリック感等の 特性が種類により異なる。機械式スイッチの特性は機械式スイッチのクリック感 、つまり機械式スイッチを押圧した感覚などがある。そして、従来は人間が機械 式スイッチを押圧して感覚により機械式スイッチのクリック感等の特性を判断し ている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来は機械式スイッチのクリック感等の特性を人間が感覚により判断していた ので、機械式スイッチのクリック感等の特性を定量的に測定することができず、 機械式スイッチの特性を示すデータを正確に得ることができなくて機械式スイッ チの特性を正確に試験することができなかった。

【０００４】 本考案は上記欠点を改善し、機械式スイッチを正確に試験することができるス イッチ試験器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、請求項１の考案は、図１に示すように特性を測定す べき機械式スイッチを押圧する可動部材１と、この可動部材１を駆動するアクチ ュエータ２と、前記可動部材１の位置を検出する位置検出器３と、位置指令に基 づいて前記アクチュエータ２を駆動し前記位置検出器３の位置検出信号がフィー ドバックされるサーボ系４と、このサーボ系４からの位置フィードバック信号及 び速度信号から前記機械式スイッチの動きの変化を求めてこの動きの変化により 前記機械式スイッチの特性を定量的に測定するスイッチ特性測定手段５とを備え たものである。

【０００６】

【作用】

アクチュエータ２が可動部材１を駆動して機械式スイッチを押圧し、可動部材 １の位置が位置検出器３により検出される。サーボ系４は位置指令に基づいてア クチュエータ２を駆動し位置検出器３の位置検出信号がフィードバックされて位 置指令に基づいてアクチュエータ２を駆動し、スイッチ特性測定手段５がサーボ 系４からの位置フィードバック信号及び速度信号から機械式スイッチの動きの変 化を求めてこの動きの変化により機械式スイッチの特性を定量的に測定する。

【０００７】

【実施例】

図２は本考案の一実施例を示す。 特性を測定すべき機械式スイッチ１１は固定台１２にセットされ、アクチュエ ータ１３が固定台１２に固定される。ツール１４はアクチュエータ１３の可動部 １３ａに取り付けられてワークに対する作業を行うものであり、機械式スイッチ １１の上方に設置されて機械式スイッチ１１を押圧する押圧部材としても用いら れる。図４〜図６に示すようにアクチュエータ１３は例えば永久磁石１５の周囲 に可動コイル１６を上下方向へ移動可能に設けたリニアモータが用いられ、可動 部１３ａが可動コイル１６と一体に構成されている。

【０００８】 また、ホールセンサ１７は可動部１３ａの位置を検出する位置検出器を構成す るものであって可動コイル１６と一体に構成され、図示しない磁石により勾配磁 界が与えられる。この勾配磁界は強度が上下方向へ変化する磁界であり、ホール センサ１７は勾配磁界の強度に応じた位置検出信号電圧を出力する。このホール センサ１７の位置検出信号電圧はアクチュエータ１３の可動コイル１６及び可動 部１３ａが上下方向へ直線的に移動してホールセンサ１７に加わる勾配磁界の強 度が変化するのに伴って変化し、アクチュエータ１３の可動部１３ａの上下方向 位置を検出することになる。図２に示すようにアクチュエータ１３のコネクタ１ ３ｂは回路部１８に接続され、表示操作部１９が回路部１８に接続される。

【０００９】 図３は上記回路部１８の構成を示す。 マイクロコンピュータ（マイコン）２０が操作表示部１９からの入力信号に基 づいて位置指令を発生してＤ／Ａ変換器２１にＤ／Ａ変換させると、このＤ／Ａ 変換器２１からのアナログ位置信号が減算回路２２に入力されると共にホールセ ンサ１７からの位置検出信号電圧が減算回路２２に負帰還されてその偏差が求め られる。

【００１０】 また、ホールセンサ１７の位置検出信号電圧が微分回路２３により微分されて 速度信号が求められ、減算回路２２の出力信号が演算増幅器からなる減算回路２ ４に入力されると共に微分回路２３からの速度信号が減算回路２４に負帰還され てその偏差が求められる。さらに、リニアモータからなるアクチュエータ１３に 流れる電流が抵抗２５により電圧に変換されることによりアクチュエータ１３の 駆動トルクが検出され、減算回路２４の出力信号が演算器２６にて抵抗２５の電 圧との差が演算される。この演算器２６の出力信号がパワーアンプ２７により増 幅されてアクチュエータ１３に印加され、アクチュエータ１３がツール１４を位 置指令に応じた位置へ移動させる。

【００１１】 また、ホールセンサ１７からの位置検出信号電圧および微分回路２３からの速 度信号電圧がＡ／Ｄ変換器２８，２９によりそれぞれＡ／Ｄ変換されてマイコン ２０へ送られる。マイコン２０はＡ／Ｄ変換器２８，２９からの位置検出信号電 圧および速度信号電圧を取り込んでこれらに基づいて各種の演算を行い、スイッ チ１１の特性を求めて操作表示部１９に表示させる。

【００１２】 ツール１４をアクチュエータ１３の可動部１３ａに取り付けてワークに対する 作業を行う場合、マイコン２０がＤ／Ａ変換器２１への位置指令とＡ／Ｄ変換器 ２８，２９からの位置検出信号電圧および速度信号電圧との関係を分析すること によってツール１４とワークとの様々な状態を分析することが可能である。

【００１３】 例えばマイコン２０が図７に示すように時間に対して直線的に変化する位置指 令を与えてＡ／Ｄ変換器２９からの速度信号電圧を見ることによってアクチュエ ータ１３の負荷変動を知ることができる。アクチュエータ１３の負荷変動が無け れば、位置指令およびアクチュエータ１３の負荷の実際の速度，Ａ／Ｄ変換器２ ９からの速度信号電圧が図７に示すようになる。

【００１４】 今、アクチュエータ１３の負荷が図８に示すように例えば摩擦力によりＡ点で 重くなり、Ｂ点で折り返してＣ点で正常に戻った場合、アクチュエータ１３の負 荷の動きの振幅Ｌは摩擦力が無い場合における振幅Ｌ₀より小さくなり、アクチ ュエータ１３の負荷の速度に対応したＡ／Ｄ変換器２９からの速度信号電圧が図 ８に示すように＋Ｓ₁，−Ｓ₁の間で変化する。ツール１４の先端でクリック感の あるスイッチ１１を押した場合、スイッチ１１が図９に示すようにＡ点でクリッ クしてスイッチ１１のクリックが正常であるとすれば、アクチュエータ１３の負 荷の速度に対応したＡ／Ｄ変換器２９からの速度信号電圧が図９に示すように＋ Ｓ₁より相当大きな＋Ｓ₂まで変化する。従って、マイコン２０がＡ／Ｄ変換器２ ９からの速度信号電圧について＋Ｓ₂を見ることによりスイッチ１１のクリック 感を定量的に測定することができる。＋Ｓ₂はスイッチ１１のクリック感が無く なると、相当に小さくなる。

【００１５】 そこで、マイコン２０は図１０及び図１１に示すようにスイッチ１１のクリッ ク感を測定する場合には、操作表示部１９の操作スイッチにより予め入力された クリック感レベルＶdをメモリに登録しておき、タイマーにて設定時間を計時し た後に位置指令が格納されているテーブルから図１１に示すように位置指令ｘi を例えば小さい順にＤ／Ａ変換器２１へ出力する。そして、マイコン２０はＡ／ Ｄ変換器２９からの速度信号電圧Ｖiを取り込むと共にＡ／Ｄ変換器２８からの 出力信号を位置フィードバック量Ｘiとして取り込み、Ａ／Ｄ変換器２９からの 速度信号電圧Ｖiにおける最大値のクリック感レベル(＋Ｓ₂)をメモリに登録され ているクリック感レベルＶdと比較してクリック感レベル(＋Ｓ₂)がメモリに登録 されているクリック感レベルＶdより小さければスイッチ１１のクリック感が正 常値より低いと判定して操作表示部１９にその判定結果として「ＮＧ」を表示さ せてタイマーの計時ステップに戻る。また、マイコン２０はクリック感レベル( ＋Ｓ₂)がメモリに登録されているクリック感レベルＶd以上であればスイッチ１ １のクリック感が正常値であると判定して操作表示部１９にその判定結果として 「ＯＫ」を表示させてタイマーの計時ステップに戻る。

【００１６】 なお、上記実施例において、Ｄ／Ａ変換器２１、Ａ／Ｄ変換器２８，２９、減 算回路２２，２４、微分回路２３をマイコン２０に含ませてソフトウェア処理を 行うことによりハードウェアのコンパクト化を計ることができる。

【００１７】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、特性を測定すべき機械式スイッチを押圧する可 動部材と、この可動部材を駆動するアクチュエータと、前記可動部材の位置を検 出する位置検出器と、位置指令に基づいて前記アクチュエータを駆動し前記位置 検出器の位置検出信号がフィードバックされるサーボ系と、前記位置検出器の位 置検出信号から前記機械式スイッチの動きの変化を求めてこの動きの変化により 前記機械式スイッチの特性を定量的に測定するスイッチ特性測定手段とを備えた ので、機械式スイッチを正確に試験することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を示すブロック図である。

【図２】本考案の一実施例を示す概略図である。

【図３】同実施例の回路構成を示すブロック図である。

【図４】同実施例の一部を示す斜視図である。

【図５】同実施例を示す平面図である。

【図６】同実施例を示す側面図である。

【図７】同実施例の動作を示すタイミングチャートであ
る。

【図８】同実施例の動作を示すタイミングチャートであ
る。

【図９】同実施例の動作を示すタイミングチャートであ
る。

【図１０】同実施例におけるマイコンの処理フローを示
すフローチャートである。

【図１１】同実施例のタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ 可動部材 ２ アクチュエータ ３ 位置検出器 ４ サーボ系 ５ スイッチ特性測定手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】特性を測定すべき機械式スイッチを押圧す
   る可動部材と、この可動部材を駆動するアクチュエータ
   と、前記可動部材の位置を検出する位置検出器と、位置
   指令に基づいて前記アクチュエータを駆動し前記位置検
   出器の位置検出信号がフィードバックされるサーボ系
   と、このサーボ系からの位置フィードバック信号及び速
   度信号から前記機械式スイッチの動きの変化を求めてこ
   の動きの変化により前記機械式スイッチの特性を定量的
   に測定するスイッチ特性測定手段とを備えたことを特徴
   とするスイッチ試験器。